Группа ученых-физиков из австралийского Национального университета (Australian National University, ANU) создали установку, способную формировать реверсивный лазерный силовой луч, оказывающий притягивающее или отталкивающее воздействие на предметы. И, несмотря на то, что между новой технологией и технологией буксировки космических судов из “Звездного пути” существует огромная разница, ученым удалось переместить с помощью “полого” лазерного луча сферические стеклянные предметы, размером в одну пятую долю миллиметра, на расстояние 20 сантиметров. А это уже более чем в 100 раз больше, чем удавалось во время предыдущих подобных экспериментов.
Исследователи из ANU уже достаточно долго разрабатывают технологии оптических пинцетов и силовых лучей, при помощи которых можно перемещать частицы на достаточно большие расстояния, используя так называемые оптические вихри. Эти оптические вихри являются источником возникновения фотофоретических (photophoretic) сил, сил, которые возникают под воздействием импульсов фотонов света и заставляют двигаться частицы от более светлой к более темной области луча лазера.
Но новая технология, разработанная группой докторов Владлена Шведова (Dr Vladlen Shvedov) и Кирилла Хнатовского (Cyril Hnatovsky), отличается от вышеупомянутых технологий. Энергия луча лазерного света нагревает в точках контакта поверхность стеклянной частицы. В месте нагрева стекла молекулы воздуха также начинают нагреваться и двигаться более быстро и это, в свою очередь, приводит к возникновению сил, толкающих стеклянную частицу в направлении, противоположном направлению нагрева. Меняя на лету интенсивность, площадь и поляризацию луча лазерного света, исследователи могут управлять направление и скоростью движения частиц, попавших в силовую ловушку лазерного луча.
“При помощи таких силовых лучей люди смогут осуществлять выборки образцов различных загрязнений, манипулировать объектами в опасной окружающей среде и выполнять множество других действий. В принципе, работоспособность нашей технологии не ограничивается несколькими метрами” – объясняет доктор Шведов, – “Но, к сожалению, только размеры нашей лаборатории не позволяют нам этого продемонстрировать”.
Достижение исследователей из ANU не выглядит сильно впечатляющими, слишком уж малы размеры предметов и расстояния, на которые перемещаются эти предметы. Тем не менее, это является огромным шагом в поисках новых технологий оптических силовых лучей, действующих на больших расстояниях, возможность создания которых существовала раньше только в теории.
“Демонстрация большого и мощного силового луча является своего рода священным Граалем ученых-физиков, работающих с лазерной техникой” – рассказывает Виеслав Кроликовский (Wieslaw Krolikowski), один из ученых, принимавших участие в данных исследованиях, – “Сейчас мы показали, что сама наша идея является работоспособной. А дальше нас может ожидать или успех, или, что намного вероятнее, огромное разочарование. Ведь для создания луча, которым мог оперировать космический корабль Enterprise, у людей нет ни лазеров, ни источников энергии подходящей мощности”.